JPH0221651B2 - - Google Patents
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- JPH0221651B2 JPH0221651B2 JP57502266A JP50226682A JPH0221651B2 JP H0221651 B2 JPH0221651 B2 JP H0221651B2 JP 57502266 A JP57502266 A JP 57502266A JP 50226682 A JP50226682 A JP 50226682A JP H0221651 B2 JPH0221651 B2 JP H0221651B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
- H01L21/30604—Chemical etching
- H01L21/30612—Etching of AIIIBV compounds
- H01L21/30617—Anisotropic liquid etching
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Description
請求の範囲
１ InGaAsP及びInPの層が交互になつた多層半
導体ヘテロ構造基体のエツチング方法において、 半導体基体の交互の層を貫き、与えられた面に
対し、本質的に垂直な結晶表面２０を露出するた
めに、半導体基体の与えられた表面１０を、
HCl：HNO3＝（１：α）の化学エツチング溶液
に接触させ、αが１＜α５の範囲にあり、 好ましい結晶面を半導体ヘテロ構造基体の光学
的に平坦な小鏡面として露出させるために、露出
した結晶表面をHClに接触させることを特徴とす
るエツチング方法。
導体ヘテロ構造基体のエツチング方法において、 半導体基体の交互の層を貫き、与えられた面に
対し、本質的に垂直な結晶表面２０を露出するた
めに、半導体基体の与えられた表面１０を、
HCl：HNO3＝（１：α）の化学エツチング溶液
に接触させ、αが１＜α５の範囲にあり、 好ましい結晶面を半導体ヘテロ構造基体の光学
的に平坦な小鏡面として露出させるために、露出
した結晶表面をHClに接触させることを特徴とす
るエツチング方法。
２ InGaAsP及びInPの層が交互になつた多層半
導体ヘテロ構造基体のエツチング方法において、 InGaAsP層２及びそれと隣接するInP層３の結
晶面の一部分を露出するために、半導体基体の与
えられた表面を材料選択性化学エツチング剤でエ
ツチング（第４図）し、 その好ましい結晶面とそれに隣接する
InGaAsP層４を露出するために、InP層をHClで
エツチングし、その好ましい平はInGaAsP結晶
面の露出した部分と本質的に同一表面にあり、 該交互になつた４層２，３，４，５を横切り、
光学的に平坦な小鏡面を形成するために、先に述
べたプロセスをくり返すことを特徴とするエツチ
ング方法。
導体ヘテロ構造基体のエツチング方法において、 InGaAsP層２及びそれと隣接するInP層３の結
晶面の一部分を露出するために、半導体基体の与
えられた表面を材料選択性化学エツチング剤でエ
ツチング（第４図）し、 その好ましい結晶面とそれに隣接する
InGaAsP層４を露出するために、InP層をHClで
エツチングし、その好ましい平はInGaAsP結晶
面の露出した部分と本質的に同一表面にあり、 該交互になつた４層２，３，４，５を横切り、
光学的に平坦な小鏡面を形成するために、先に述
べたプロセスをくり返すことを特徴とするエツチ
ング方法。
３ 前記第２項に記載された方法において、
化学エツチング剤はABエツチヤントであるこ
とを特徴とする方法。
とを特徴とする方法。
４ 前記第２項に記載された方法において、
化学エツチング剤はH2SO4：H2O2：H2O＝
（10：１：１）であることを特徴とする方法。
（10：１：１）であることを特徴とする方法。
５ 前記第２項に記載された方法において、
化学エツチング剤はKOH：K3Fe（CN）6：H2O
の溶液であることを特徴とする方法。
の溶液であることを特徴とする方法。
６ 前記第２項に記載された方法において、
化学エツチング剤は乾式化学エツチング剤であ
ることを特徴とする方法。
ることを特徴とする方法。
７ InGaAsP及びInPの層が交互になつた多層半
導体ヘテロ構造基体のエツチング方法において、 半導体基体の交互の層を貫いて、第１の結晶表
面３０を露出するために、半導体基体の与えられ
た表面をエツチング（第１３図）し、 与えられた表面に本質的に垂直な好ましい結晶
面３１のInGaAsP部分を露出するために、露出
した表面を選択的にエツチング（第１４図）し、 半導体ヘテロ構造基体の光学的に平坦な小鏡面
３１，３２を完成させるために、好ましい結晶面
のInP部分を露出させる目的で、露出したInP層
をHClでエツチングすることを特徴とするエツチ
ング方法。
導体ヘテロ構造基体のエツチング方法において、 半導体基体の交互の層を貫いて、第１の結晶表
面３０を露出するために、半導体基体の与えられ
た表面をエツチング（第１３図）し、 与えられた表面に本質的に垂直な好ましい結晶
面３１のInGaAsP部分を露出するために、露出
した表面を選択的にエツチング（第１４図）し、 半導体ヘテロ構造基体の光学的に平坦な小鏡面
３１，３２を完成させるために、好ましい結晶面
のInP部分を露出させる目的で、露出したInP層
をHClでエツチングすることを特徴とするエツチ
ング方法。
８ 前記第７項に記載された方法において、
第１のエツチング工程はBr：CH3OHの稀薄溶
液を用いて行うことを特徴とする方法。
液を用いて行うことを特徴とする方法。
９ 前記第７項に記載された方法において、
第１のエツチング工程はHCl：HNO3＝（１：
α）でαが１＜α５の範囲にあるものを用いて
行うことを特徴とする方法。
α）でαが１＜α５の範囲にあるものを用いて
行うことを特徴とする方法。
１０ 前記第８項に記載された方法において、
第２のエツチング工程はABエツチヤントを用
いて行うことを特徴とする方法。
いて行うことを特徴とする方法。
１１ 前記第８項に記載された方法において、
第２のエツチング工程はH2SO4：H2O2：H2O
＝（10：１：１）を用いて行うことを特徴とする
方法。
＝（10：１：１）を用いて行うことを特徴とする
方法。
１２ 前記第８項に記載された方法において、
第２のエツチング工程はKOH：K3Fe（CN）6：
H2Oの溶液を用いて行うことを特徴とする方法。
H2Oの溶液を用いて行うことを特徴とする方法。
１３ InGaAsP及びInPの層が交互になつた多層
半導体ヘテロ構造基体のエツチング方法におい
て、 半導体基体の交互の層を貫いて、第１の結晶の
表面を露出するために、半導体基体の与えられた
表面をエツチング（第８図）し、 与えられた表面に本質的に垂直な好ましい結晶
面の一部分を露出するために、InGaAsP層４の
露出された部分を選択的にエツチング（第１０
図）し、 半導体ヘテロ構造基体の光学的に平坦な小鏡面
を形成するために、InP層３，５の露出した部分
をHClで選択的にエツチングすることを特徴とす
るエツチング方法。
半導体ヘテロ構造基体のエツチング方法におい
て、 半導体基体の交互の層を貫いて、第１の結晶の
表面を露出するために、半導体基体の与えられた
表面をエツチング（第８図）し、 与えられた表面に本質的に垂直な好ましい結晶
面の一部分を露出するために、InGaAsP層４の
露出された部分を選択的にエツチング（第１０
図）し、 半導体ヘテロ構造基体の光学的に平坦な小鏡面
を形成するために、InP層３，５の露出した部分
をHClで選択的にエツチングすることを特徴とす
るエツチング方法。
１４ 前記第１３項に記載された方法において、
第１のエツチング工程は、第１の結晶表面を露
出するために、乾式化学エツチヤントに与えられ
た表面を接触させる工程を含むことを特徴とする
方法。
出するために、乾式化学エツチヤントに与えられ
た表面を接触させる工程を含むことを特徴とする
方法。
１５ 前記第１３項に記載された方法において、
第１のエツチング工程は、第１の結晶表面を露
出するために、αが１＜α５の範囲にある
HCl：HNO3＝（１：α）の溶液を、与えられた
表面に接触させることを特徴とする方法。
出するために、αが１＜α５の範囲にある
HCl：HNO3＝（１：α）の溶液を、与えられた
表面に接触させることを特徴とする方法。
１６ 前記第１３項に記載された方法において、
第２のエツチング工程はABエツチヤントで行
うことを特徴とする方法。
うことを特徴とする方法。
１７ 前記第１３項に記載された方法において、
第２のエツチング工程はH2SO4：H2O2：H2O
＝（10：１：１）で行うことを特徴とする方法。
＝（10：１：１）で行うことを特徴とする方法。
１８ 前記第１３項に記載された方法において、
第２のエツチング工程はKOH：K3Fe（CN）6：
H2Oの溶液で行うことを特徴とする方法。
H2Oの溶液で行うことを特徴とする方法。
１９ 前記第１３項に記載された方法において、
第１のエツチング工程の後、与えられた表面に
垂直な表面を露出させるために、InP層３，５を
選択的にエツチング（第５図）することが含まれ
ることを特徴とする方法。
垂直な表面を露出させるために、InP層３，５を
選択的にエツチング（第５図）することが含まれ
ることを特徴とする方法。
技術分野
本発明は多層InGaAsP／InPデバイスの所望の
結晶面上に、光学的に平坦な小面を化学的にエツ
チングする方法に係る。
結晶面上に、光学的に平坦な小面を化学的にエツ
チングする方法に係る。
本発明の背景
一般に、レーザーのような光電子デバイスは、
所望の結晶方向に沿つて製作される。そのような
デバイスの小鏡面は、所望の方向に垂直に形成さ
れ、デバイスの側壁はその方向に平行に形成され
る。また、少くともその小鏡面は光学的な平坦さ
を示すことが望ましい。
所望の結晶方向に沿つて製作される。そのような
デバイスの小鏡面は、所望の方向に垂直に形成さ
れ、デバイスの側壁はその方向に平行に形成され
る。また、少くともその小鏡面は光学的な平坦さ
を示すことが望ましい。
光学的に平坦な小鏡面は人手によるへき開か、
エツチングにより生成される。人手によるへき開
は高品質の小鏡面を生じるが、この技術は生産性
が低い。
エツチングにより生成される。人手によるへき開
は高品質の小鏡面を生じるが、この技術は生産性
が低い。
エツチング方法は湿式と乾式の両方を含む。湿
式の化学エツチング技術は一般にマスクアンダー
カツトを生じ、それにより所望の平坦さが得られ
ない。湿式化学エツチング技術の例は、以下の文
献で述べられている。ケイ・アイガ他（K.Iga
etal）、“化学的にエツチした小面を有する
InGaAsP／InP DHレーザー“アイ イイイ ジ
ヤーナル オブ クウオンタム エレクトロニク
ス（IEEE Journal of Quantum Electronics）、
QE−16、1044頁（1980）、（溶液はHCl：
CH3COOH：H2O＝（１：２：１））；ピーデイ
ライト他（P.D.Wright etal）、“エツチされた反
射板を有するInGaAsPダブルヘテロ構造レーザ
ー（λ＝1.3μｍ）”アプライド フイジツクス
レターズ（Applied Physics Letters）第36巻、
518頁（1980）、（溶液はBr：CH3OH）；S.Araiら
“新しい1.6μｍ波長GaInAsP／InP埋め込みヘテ
ロ構造レーザー”エレクトロニクス レター
（Electronics Letters）、第16巻、349頁（1980）、
（Br：CH3OHの後4HCl−H2Oによる連続プロセ
ス）。
式の化学エツチング技術は一般にマスクアンダー
カツトを生じ、それにより所望の平坦さが得られ
ない。湿式化学エツチング技術の例は、以下の文
献で述べられている。ケイ・アイガ他（K.Iga
etal）、“化学的にエツチした小面を有する
InGaAsP／InP DHレーザー“アイ イイイ ジ
ヤーナル オブ クウオンタム エレクトロニク
ス（IEEE Journal of Quantum Electronics）、
QE−16、1044頁（1980）、（溶液はHCl：
CH3COOH：H2O＝（１：２：１））；ピーデイ
ライト他（P.D.Wright etal）、“エツチされた反
射板を有するInGaAsPダブルヘテロ構造レーザ
ー（λ＝1.3μｍ）”アプライド フイジツクス
レターズ（Applied Physics Letters）第36巻、
518頁（1980）、（溶液はBr：CH3OH）；S.Araiら
“新しい1.6μｍ波長GaInAsP／InP埋め込みヘテ
ロ構造レーザー”エレクトロニクス レター
（Electronics Letters）、第16巻、349頁（1980）、
（Br：CH3OHの後4HCl−H2Oによる連続プロセ
ス）。
乾式化学エツチング技術には、反応性イオンエ
ツチング、反応性イオンビームエツチング及びプ
ラズマエツチングが含まれる。上で述べたそれぞ
れについての説明は、以下のものをそれぞれ参照
のこと。アール イー ホワード他（R.E.
Howard etal）“−化合物の反応性イオンエ
ツチング”集積及び導波光学に関するトピカルミ
ーテイング・ダイジエスト（Topical・Meeting
on Integrated and Guided Wave Optics
Digest）（IEEE ：ニユーヨーク1980）WA−
２；エム エイ ボツシユ（M.A.Bosch etal）
“Cl2によるInPの反応性イオンビームエツチング”
アプライドフイジツクス レターズ（Applied
Physics Letters）、第38巻、264頁（1980）；及び
アール エツチ バートン（R.H.Burton etal）
“InGaAsP／InP発光ダイオードのプラズマ分離”
アプライド フイジツクス レターズ（Applied
Physics Letters）、第37巻、411頁（1980）。
ツチング、反応性イオンビームエツチング及びプ
ラズマエツチングが含まれる。上で述べたそれぞ
れについての説明は、以下のものをそれぞれ参照
のこと。アール イー ホワード他（R.E.
Howard etal）“−化合物の反応性イオンエ
ツチング”集積及び導波光学に関するトピカルミ
ーテイング・ダイジエスト（Topical・Meeting
on Integrated and Guided Wave Optics
Digest）（IEEE ：ニユーヨーク1980）WA−
２；エム エイ ボツシユ（M.A.Bosch etal）
“Cl2によるInPの反応性イオンビームエツチング”
アプライドフイジツクス レターズ（Applied
Physics Letters）、第38巻、264頁（1980）；及び
アール エツチ バートン（R.H.Burton etal）
“InGaAsP／InP発光ダイオードのプラズマ分離”
アプライド フイジツクス レターズ（Applied
Physics Letters）、第37巻、411頁（1980）。
反応式イオンエツチングには湿式化学エツチン
グ方法のある程度の問題がなく、ヘテロ構造中に
溝を作るのに有用である。この型のエツチングは
単一工程のプロセスに効果的であり、ほぼ平坦で
あるが“オーバーカツト”された小面が生じる。
すなわち、溝の斜面を形成する小面は、相互に溝
の最上部から底部へ向う。これらの小面は再現性
があるが、それらはある種の用途に必要な光学的
に平坦な鏡面品質を欠く。同様に、他の乾式エツ
チング技術は導波路側壁及び形状分離に用いるの
に十分な小面を生成するが、光電子及び集積光デ
バイスに必要な光学的に平坦な鏡面性を欠く。
グ方法のある程度の問題がなく、ヘテロ構造中に
溝を作るのに有用である。この型のエツチングは
単一工程のプロセスに効果的であり、ほぼ平坦で
あるが“オーバーカツト”された小面が生じる。
すなわち、溝の斜面を形成する小面は、相互に溝
の最上部から底部へ向う。これらの小面は再現性
があるが、それらはある種の用途に必要な光学的
に平坦な鏡面品質を欠く。同様に、他の乾式エツ
チング技術は導波路側壁及び形状分離に用いるの
に十分な小面を生成するが、光電子及び集積光デ
バイスに必要な光学的に平坦な鏡面性を欠く。
本発明の要約
半導体基体の与えられた表面を、以下のように
処理することにより、多層半導体ヘテロ構造基体
上に、光学的に平坦な小鏡面が生成される。すな
わち、半導体基体のすべての層にまたがる結晶表
面を、与えられた表面に対しあらかじめ選択され
た傾きで露出させ、次に露出された結晶表面を
HClに接触させ、所望の結晶面を、半導体ヘテロ
構造基体の光学的に平坦な小鏡面として露出させ
る。
処理することにより、多層半導体ヘテロ構造基体
上に、光学的に平坦な小鏡面が生成される。すな
わち、半導体基体のすべての層にまたがる結晶表
面を、与えられた表面に対しあらかじめ選択され
た傾きで露出させ、次に露出された結晶表面を
HClに接触させ、所望の結晶面を、半導体ヘテロ
構造基体の光学的に平坦な小鏡面として露出させ
る。
第１図はストライプ−マスクを有する多層半導
体ヘテロ構造基体の一部を示す図、 第２及び３図は本発明を実施する第１のエツチ
ング法の例における一連の工程を経た後の第１図
の半導体基体の構造変化を示す図、 第４，５，６及び７図は本発明を実施する第２
のエツチング法の例における一連の４工程のそれ
ぞれを経た後の第１図の半導体基体の構造変化を
示す図、 第８，９，１０及び１１図は本発明を実施する
第３のエツチング法の例における一連の４工程の
それぞれを経た後の第１図の半導体基体の構造変
化を示す図、 第１２図は第１図とは異なる方向のストライプ
−マスクを有する多層半導体ヘテロ構造基体の一
部を示す図、及び 第１３，１４及び１５図は本発明を実施する第
４のエツチング法の例における一連の３工程のそ
れぞれを経た後の第１２図の半導体基体の構造変
化を示す図である。
体ヘテロ構造基体の一部を示す図、 第２及び３図は本発明を実施する第１のエツチ
ング法の例における一連の工程を経た後の第１図
の半導体基体の構造変化を示す図、 第４，５，６及び７図は本発明を実施する第２
のエツチング法の例における一連の４工程のそれ
ぞれを経た後の第１図の半導体基体の構造変化を
示す図、 第８，９，１０及び１１図は本発明を実施する
第３のエツチング法の例における一連の４工程の
それぞれを経た後の第１図の半導体基体の構造変
化を示す図、 第１２図は第１図とは異なる方向のストライプ
−マスクを有する多層半導体ヘテロ構造基体の一
部を示す図、及び 第１３，１４及び１５図は本発明を実施する第
４のエツチング法の例における一連の３工程のそ
れぞれを経た後の第１２図の半導体基体の構造変
化を示す図である。
詳細な記述
光電子及び集積光デバイスを、ある種の所望の
結晶方向に成長させる。−族半導体ヘテロ構
造レーザー及び100基板上のInGaAsP／InPから
成る同様のものの場合、レーザー軸として望まし
い方向は＜01１＞である。従つて、01１結晶面上
に光学的に平坦な鏡面状の小面を生成することが
必要である。なぜならば、この面は＜01１＞方向
及びヘテロ構造基板の100面に直角（垂直）だか
らである。
結晶方向に成長させる。−族半導体ヘテロ構
造レーザー及び100基板上のInGaAsP／InPから
成る同様のものの場合、レーザー軸として望まし
い方向は＜01１＞である。従つて、01１結晶面上
に光学的に平坦な鏡面状の小面を生成することが
必要である。なぜならば、この面は＜01１＞方向
及びヘテロ構造基板の100面に直角（垂直）だか
らである。
第１図は100結晶面上にマスク１を有する多層
InGaAsP／InPヘテロ構造基体を示す。また、他
の図面と同様第１図には、半導体基体の３次元方
向を示す一組の基本格子ベクトルが含まれてい
る。
InGaAsP／InPヘテロ構造基体を示す。また、他
の図面と同様第１図には、半導体基体の３次元方
向を示す一組の基本格子ベクトルが含まれてい
る。
第１図の半導体ヘテロ構造は、マスク層１、
p+形キヤツプ層２、ｐ形上部クラツド層３、ｎ
形又はアンド−プ活性層４、ｎ形下部クラツド層
５及びｎ形基板６から成る。各ｐ層がｎ層に、各
ｎ層がｐ層になるように、各層の伝導形を逆転さ
せることができる。ここで述べる例の場合、キヤ
ツプ層２は約3000−5000オングストロームの厚さ
で、クラツド層３及び５は約1.5−2μｍの厚さで、
活性層４は約1000−3000オングストロームの厚
さ、基板６は約75−100μｍの厚さである。
p+形キヤツプ層２、ｐ形上部クラツド層３、ｎ
形又はアンド−プ活性層４、ｎ形下部クラツド層
５及びｎ形基板６から成る。各ｐ層がｎ層に、各
ｎ層がｐ層になるように、各層の伝導形を逆転さ
せることができる。ここで述べる例の場合、キヤ
ツプ層２は約3000−5000オングストロームの厚さ
で、クラツド層３及び５は約1.5−2μｍの厚さで、
活性層４は約1000−3000オングストロームの厚
さ、基板６は約75−100μｍの厚さである。
ヘテロ構造用の半導体材料は、−族化合物
のグループから選択される。具体的には二元の
−族化合物InPがクラツド層３及び５、基板６
として用いられる。四元−化合物In1-yGay
AsxP1-xがキヤツプ層２及び活性層４として用い
られる。ここで、混晶組成ｘ及びｙは特定の波長
又はエネルギー禁制帯及びヘテロ構造に適した格
子定数を生じるように、選択される。ｘ及びｙを
選択する方法についての説明については、アー
ル・ムーン他（R.Moon etal）“混晶組成の関数
としてのGaInAsPの禁制帯及び格子定数”、ジエ
ー・エレクトロン マテリアルス（J.Electron.
Materials）、第３巻、635頁（1974）を参照のこ
と。以下の説明では、組成比の例として1.3μｍ
（0.95eV）の波長を発生させるために、ｘ＝0.52
及びｙ＝0.22が選ばれる。本発明の方法はこれら
の比が1.1μｍないし1.7μｍの範囲の波長を生成す
るために変えられる時、同様に適用できることに
注意すべきことは重要である。1.5μｍ以上の波長
を生成する組成比の場合、ヘテロ構造の液相エピ
タキシヤル層中、層３及び４間に四元のメルトバ
ツク防止層を成長させることが必要である。その
ようなメルトバツク防止層が存在するためには、
許容しうる結果を得るために、エツチング露出時
間に関して、本発明をわずかに修正することが必
要である。
のグループから選択される。具体的には二元の
−族化合物InPがクラツド層３及び５、基板６
として用いられる。四元−化合物In1-yGay
AsxP1-xがキヤツプ層２及び活性層４として用い
られる。ここで、混晶組成ｘ及びｙは特定の波長
又はエネルギー禁制帯及びヘテロ構造に適した格
子定数を生じるように、選択される。ｘ及びｙを
選択する方法についての説明については、アー
ル・ムーン他（R.Moon etal）“混晶組成の関数
としてのGaInAsPの禁制帯及び格子定数”、ジエ
ー・エレクトロン マテリアルス（J.Electron.
Materials）、第３巻、635頁（1974）を参照のこ
と。以下の説明では、組成比の例として1.3μｍ
（0.95eV）の波長を発生させるために、ｘ＝0.52
及びｙ＝0.22が選ばれる。本発明の方法はこれら
の比が1.1μｍないし1.7μｍの範囲の波長を生成す
るために変えられる時、同様に適用できることに
注意すべきことは重要である。1.5μｍ以上の波長
を生成する組成比の場合、ヘテロ構造の液相エピ
タキシヤル層中、層３及び４間に四元のメルトバ
ツク防止層を成長させることが必要である。その
ようなメルトバツク防止層が存在するためには、
許容しうる結果を得るために、エツチング露出時
間に関して、本発明をわずかに修正することが必
要である。
化学気相堆積又は同様のもののような適当な堆
積プロセスにより、半導体基体の100面上にマス
ク層が堆積される。マスク層の例は、化学的に合
成された窒化シリコンである。マスク１は本質的
に滑らかな端部を有するように、窒化シリコンを
フオトリソグラフイ及び乾式エツチングすること
により、形成される。マスク１中のストライプ領
域は、マスク１により被覆されるのとは反対に、
表面１０が完全に露出されるように表面領域を保
つ。マスク１中のストライプは半導体ヘテロ構造
基体の＜011＞方向に沿つて配置される。この型
のストライプマスクは半導体基体中に溝を生成す
るが、単一壁を生成するようにすなわち半導体基
体のマスクされない部分を実効的に分割するため
に、第１２図に示されるような他のマスクを用い
ることができる。
積プロセスにより、半導体基体の100面上にマス
ク層が堆積される。マスク層の例は、化学的に合
成された窒化シリコンである。マスク１は本質的
に滑らかな端部を有するように、窒化シリコンを
フオトリソグラフイ及び乾式エツチングすること
により、形成される。マスク１中のストライプ領
域は、マスク１により被覆されるのとは反対に、
表面１０が完全に露出されるように表面領域を保
つ。マスク１中のストライプは半導体ヘテロ構造
基体の＜011＞方向に沿つて配置される。この型
のストライプマスクは半導体基体中に溝を生成す
るが、単一壁を生成するようにすなわち半導体基
体のマスクされない部分を実効的に分割するため
に、第１２図に示されるような他のマスクを用い
ることができる。
第２図は湿式化学エツチヤントで基体を処理し
た後の、第１図の半導体基体の構造的変化を示
す。単一工程で第２図に示される構造変化を生成
するために適した湿式化学エツチヤントは、
HCl：HNO3＝（１：α）で、１＜α５、好ま
しくはαは３に等しい。エツチングプロセスは非
等方的で、半導体基体の各種層のそれぞれにおい
て、01１面に達した時、本質的に自然に停止す
る。この面は100面に垂直である。HClとHNO3
の比率は、HCl：HNO3エツチヤントにより露出
されたヘテロ接合及び表面２０の界面において、
段差状の不連続が現われないように、厳密に選ぶ
必要がある。実験によると、最適の比率より少量
のHNO3の場合、四元層４は二元層３よりゆつく
りエツチングされることが見出されている。これ
により、層４及び５が層３の露出された端部を越
えて溝の中へ突き出るように、表面２０はエツチ
された溝の方へ、外側へふみ出したような形状と
なる。もし、HNO3の量が最適比率を越えるなら
ば、四元層４は層３より速くエツチされるため、
反対の結果が現れる。すると、表面２０はエツチ
された溝から内部へふみ出し、層３は層４及び５
の露出された端部を越えて、溝中に突き出すよう
になる。Ａの値を最適化することにより、エツチ
ング剤が二元層（層３，５及び６）と四元層（層
２及び４）の両方が、ほぼ同じ速度で反応するよ
うにすることが可能である。従つて、この最適化
されたエツチング剤により露出された表面２０
は、少くとも層２，３及び４を通じて本質的に平
坦である。
た後の、第１図の半導体基体の構造的変化を示
す。単一工程で第２図に示される構造変化を生成
するために適した湿式化学エツチヤントは、
HCl：HNO3＝（１：α）で、１＜α５、好ま
しくはαは３に等しい。エツチングプロセスは非
等方的で、半導体基体の各種層のそれぞれにおい
て、01１面に達した時、本質的に自然に停止す
る。この面は100面に垂直である。HClとHNO3
の比率は、HCl：HNO3エツチヤントにより露出
されたヘテロ接合及び表面２０の界面において、
段差状の不連続が現われないように、厳密に選ぶ
必要がある。実験によると、最適の比率より少量
のHNO3の場合、四元層４は二元層３よりゆつく
りエツチングされることが見出されている。これ
により、層４及び５が層３の露出された端部を越
えて溝の中へ突き出るように、表面２０はエツチ
された溝の方へ、外側へふみ出したような形状と
なる。もし、HNO3の量が最適比率を越えるなら
ば、四元層４は層３より速くエツチされるため、
反対の結果が現れる。すると、表面２０はエツチ
された溝から内部へふみ出し、層３は層４及び５
の露出された端部を越えて、溝中に突き出すよう
になる。Ａの値を最適化することにより、エツチ
ング剤が二元層（層３，５及び６）と四元層（層
２及び４）の両方が、ほぼ同じ速度で反応するよ
うにすることが可能である。従つて、この最適化
されたエツチング剤により露出された表面２０
は、少くとも層２，３及び４を通じて本質的に平
坦である。
実際には、最適化はエツチングすべき半導体基
体の小試料を用いて行うことができる。試料はエ
ツチング剤に入れられ、αの値は最適値がみつか
るまで、調整される。ある種の要因がαの値の選
択に影響を与えるが、それらはたとえば混晶組成
比ｘ及びｙ、ヘテロ構造中の各半導体層の厚さ、
エツチング剤化学成分の古さ、強さ及び濃さ、エ
ツチング剤の温度である。
体の小試料を用いて行うことができる。試料はエ
ツチング剤に入れられ、αの値は最適値がみつか
るまで、調整される。ある種の要因がαの値の選
択に影響を与えるが、それらはたとえば混晶組成
比ｘ及びｙ、ヘテロ構造中の各半導体層の厚さ、
エツチング剤化学成分の古さ、強さ及び濃さ、エ
ツチング剤の温度である。
αの値が湿式化学エツチング剤HCl：αHNO3
に対し最適化されたと仮定すると、露出された表
面２０は、100面に対し本質的に垂直である。
に対し最適化されたと仮定すると、露出された表
面２０は、100面に対し本質的に垂直である。
実験実施上の一例において、上で規定された半
導体ヘテロ構造基体は、HCl：3HNO3の化学槽
中に浸され、22℃において約30秒間撹拌される。
このように浸した後、脱イオン水で半導体基体か
らHCl：3HNO3を洗い、表面２０を露出するこ
とにより、エツチングプロセスは停止される。し
かし、表面２０は高いスポツト及び一般に＜100
＞方向に沿つたストリエーシヨンのような不規則
な特性のもつ荒れた状態で、露出した結晶表面２
０からこれらの不規則性を除くために、研摩工程
が必要である。
導体ヘテロ構造基体は、HCl：3HNO3の化学槽
中に浸され、22℃において約30秒間撹拌される。
このように浸した後、脱イオン水で半導体基体か
らHCl：3HNO3を洗い、表面２０を露出するこ
とにより、エツチングプロセスは停止される。し
かし、表面２０は高いスポツト及び一般に＜100
＞方向に沿つたストリエーシヨンのような不規則
な特性のもつ荒れた状態で、露出した結晶表面２
０からこれらの不規則性を除くために、研摩工程
が必要である。
第３図は第２図の半導体基体が化学エツチング
剤で研摩された後現れる構造の変化を示す。この
例において、研摩は露出した表面２０（第２図）
を、半導体基体の好ましい結晶面を露出するのに
十分な時間、HClに接触させる。HClは材料選択
性であるとともに、エツチング剤として方向選択
性（非等方性）である。先に述べたように、第２
図の半導体基体はHCl槽中に浸され、撹拌され
る。研摩プロセスはエツチされた半導体基体を、
脱イオン水中で洗うことにより停止される。一例
において、濃HClが22℃の槽中で、約３秒の液浸
時間又はエツチング時間とともに用いられる。よ
り稀薄な濃度のHClの場合、エツチング時間は調
整され、それに従い長くしなければならない。
剤で研摩された後現れる構造の変化を示す。この
例において、研摩は露出した表面２０（第２図）
を、半導体基体の好ましい結晶面を露出するのに
十分な時間、HClに接触させる。HClは材料選択
性であるとともに、エツチング剤として方向選択
性（非等方性）である。先に述べたように、第２
図の半導体基体はHCl槽中に浸され、撹拌され
る。研摩プロセスはエツチされた半導体基体を、
脱イオン水中で洗うことにより停止される。一例
において、濃HClが22℃の槽中で、約３秒の液浸
時間又はエツチング時間とともに用いられる。よ
り稀薄な濃度のHClの場合、エツチング時間は調
整され、それに従い長くしなければならない。
第３図に示されるように、HClエツチング剤に
より選択的に露出される結晶面は01１面で、表面
２１と記されており、100面に垂直である。表面
２１は光学的に平坦な小鏡面である。HClはInP
層すなわち層３及び５の01１結晶面を選択的に露
出するが、四元層すなわち層２及び４はエツチせ
ず、エツチング（研摩）量は小さく、溝の壁の本
質的に同一面にある関係を、そこなうことはな
い。もし必要ならば、αの値は第１のエツチング
工程中層２及び４のわずかなアンダーカツトを生
ずるように選択でき、層３及び５の研摩により、
その側壁を層２及び４の側壁と同一面になるよう
に移動させる。しかし、一般にそのような微調整
は必要ではない。
より選択的に露出される結晶面は01１面で、表面
２１と記されており、100面に垂直である。表面
２１は光学的に平坦な小鏡面である。HClはInP
層すなわち層３及び５の01１結晶面を選択的に露
出するが、四元層すなわち層２及び４はエツチせ
ず、エツチング（研摩）量は小さく、溝の壁の本
質的に同一面にある関係を、そこなうことはな
い。もし必要ならば、αの値は第１のエツチング
工程中層２及び４のわずかなアンダーカツトを生
ずるように選択でき、層３及び５の研摩により、
その側壁を層２及び４の側壁と同一面になるよう
に移動させる。しかし、一般にそのような微調整
は必要ではない。
エツチングプロセスにより生じた層５及び６中
のくぼみ又は溝の低い部分において、表面２２と
記された結晶面11１はまた、研摩された小面とし
て露出される。表面２２は一般に111B結晶面と
よばれ、その中には11１、１１１、１11及び１１
１面が含まれる。添字′B′はその特定の面がりん
原子のみを含み、りん原子が化学的に活性で、従
つて化学エツチング剤により除去できることを意
味する。同様に、以下で述べる111A結晶面は１
１１、１１１、１１１及び111面を含む。添字′
A′はその特定の面がインジウム原子のみを含み、
それらは本質的に不活性で、化学エツチング剤に
よる除去に耐えることを意味する。
のくぼみ又は溝の低い部分において、表面２２と
記された結晶面11１はまた、研摩された小面とし
て露出される。表面２２は一般に111B結晶面と
よばれ、その中には11１、１１１、１11及び１１
１面が含まれる。添字′B′はその特定の面がりん
原子のみを含み、りん原子が化学的に活性で、従
つて化学エツチング剤により除去できることを意
味する。同様に、以下で述べる111A結晶面は１
１１、１１１、１１１及び111面を含む。添字′
A′はその特定の面がインジウム原子のみを含み、
それらは本質的に不活性で、化学エツチング剤に
よる除去に耐えることを意味する。
第４，５，６及び７図は第１図の半導体ヘテロ
構造基体が一連のエツチングプロセスにおいて、
エツチングされた後みられる構造変化を示す。第
４ないし７図に示される方法は連続エツチングと
よばれる。なぜならば、露出された表面１０（第
１図）直下の多層構造の各層が、順次エツチング
除去される。すなわち、表面１０直下のキヤツプ
層２の一部分は、湿式又は乾式化学エツチング剤
でエツチング除去され、クラツド層３上の表面１
２を露出する。好ましくは、用いられる各エツチ
ング剤は材料選択性である。すなわち、層２及び
４又は層３及び５のいずれかは除去するが、両方
は除去しないエツチング剤である。この利点はそ
れによりプロセスがよく制御できることである。
たとえば、一つのエツチング工程における仕上り
の変化はほとんどなく、次の工程の仕上りに影響
を与えないことである。
構造基体が一連のエツチングプロセスにおいて、
エツチングされた後みられる構造変化を示す。第
４ないし７図に示される方法は連続エツチングと
よばれる。なぜならば、露出された表面１０（第
１図）直下の多層構造の各層が、順次エツチング
除去される。すなわち、表面１０直下のキヤツプ
層２の一部分は、湿式又は乾式化学エツチング剤
でエツチング除去され、クラツド層３上の表面１
２を露出する。好ましくは、用いられる各エツチ
ング剤は材料選択性である。すなわち、層２及び
４又は層３及び５のいずれかは除去するが、両方
は除去しないエツチング剤である。この利点はそ
れによりプロセスがよく制御できることである。
たとえば、一つのエツチング工程における仕上り
の変化はほとんどなく、次の工程の仕上りに影響
を与えないことである。
いくつかの湿式化学エツチング剤は層２及び４
のような四元層を選択的にエツチングするのに有
効であることが見出されている。いくつかの選択
性エツチング剤の例には、アール．ジエー．ネル
ソン他（R.J.Nelson etal）がInGaAsP（λ＝1.3μ
ｍ）ストライプ埋込みヘテロ構造レーザー”アプ
ライド フイジイクス レターズ（Applied
Physics Letters）、第36巻、358頁（1980）に述
べているようなH2SO4：H2O2：H2O＝（10：１：
１）の溶液；ABエツチヤントすなわち、ジイ
ー・エツチ・オルセン（G.H.Olsen etal）により
“−化合物界面用の普遍的ステイン／エツチ
ヤント”ジヤーナル オブ アプライド フイジ
イクス（Journal of Applied Physics）、第45
巻、第11号、5112頁（1974）に述べられているよ
うに、Ａ溶液が（40.0mlH2O＋0.3ｇAgNO3＋
40.0mlHF）で、Ｂ溶液が（40.0ｇ．CrO3＋40.0
mlH2O）でありＡ：Ｂ＝（１：１）であるエツチ
ング剤；あるいはKOH：K3Fe（CN）6：H2Oの溶
液がある。四元層に対するエツチング時間は、四
元層の厚さ、温度、四元層の混晶組成比ｘ及びｙ
に従い変化する。層２の厚さが3000オングストロ
ーム（λ＝1.3μｍ）で温度22℃の場合、おおよそ
以下のエツチング時間により、第４及び６図に示
される結果が得られる。ABエツチヤントの場
合、約15秒、KOH：K3Fe（CN）6：H2Oエツチで
は約８秒である。このエツチング工程は脱イオン
水中でエツチされた半導体基体を洗うことによ
り、停止される。
のような四元層を選択的にエツチングするのに有
効であることが見出されている。いくつかの選択
性エツチング剤の例には、アール．ジエー．ネル
ソン他（R.J.Nelson etal）がInGaAsP（λ＝1.3μ
ｍ）ストライプ埋込みヘテロ構造レーザー”アプ
ライド フイジイクス レターズ（Applied
Physics Letters）、第36巻、358頁（1980）に述
べているようなH2SO4：H2O2：H2O＝（10：１：
１）の溶液；ABエツチヤントすなわち、ジイ
ー・エツチ・オルセン（G.H.Olsen etal）により
“−化合物界面用の普遍的ステイン／エツチ
ヤント”ジヤーナル オブ アプライド フイジ
イクス（Journal of Applied Physics）、第45
巻、第11号、5112頁（1974）に述べられているよ
うに、Ａ溶液が（40.0mlH2O＋0.3ｇAgNO3＋
40.0mlHF）で、Ｂ溶液が（40.0ｇ．CrO3＋40.0
mlH2O）でありＡ：Ｂ＝（１：１）であるエツチ
ング剤；あるいはKOH：K3Fe（CN）6：H2Oの溶
液がある。四元層に対するエツチング時間は、四
元層の厚さ、温度、四元層の混晶組成比ｘ及びｙ
に従い変化する。層２の厚さが3000オングストロ
ーム（λ＝1.3μｍ）で温度22℃の場合、おおよそ
以下のエツチング時間により、第４及び６図に示
される結果が得られる。ABエツチヤントの場
合、約15秒、KOH：K3Fe（CN）6：H2Oエツチで
は約８秒である。このエツチング工程は脱イオン
水中でエツチされた半導体基体を洗うことによ
り、停止される。
第５図はInP選択エツチング後の第４図中の半
導体基体の構造変化を示す。このエツチング工程
の場合、HClは表面１２（第４図）下の層３の一
部を切りとり、それにより四元層４上の表面１３
を露出させるのに適したエツチング剤である。こ
のエツチングは表面１３において自動的に反応を
停止する。InP層の厚さが約1.5μｍの時、濃HCl
の場合エツチング時間の例は約45秒で、第５及び
７図の両方に示される結果が生じる。第５図に示
されるようなこのエツチング工程の後、層３のエ
ツチされた露出壁は結晶学的な滑らかさを示すこ
とに気づくのは重要である。
導体基体の構造変化を示す。このエツチング工程
の場合、HClは表面１２（第４図）下の層３の一
部を切りとり、それにより四元層４上の表面１３
を露出させるのに適したエツチング剤である。こ
のエツチングは表面１３において自動的に反応を
停止する。InP層の厚さが約1.5μｍの時、濃HCl
の場合エツチング時間の例は約45秒で、第５及び
７図の両方に示される結果が生じる。第５図に示
されるようなこのエツチング工程の後、層３のエ
ツチされた露出壁は結晶学的な滑らかさを示すこ
とに気づくのは重要である。
第５図に示される基体が層５上の表面を露出す
るのに十分な時間、表面１３直下の四元層４を選
択エツチするために、湿式又は乾式化学エツチン
グ剤に接触した後の、半導体ヘテロ構造基体の構
造変化を示す。また、結晶表面２０はマスク１及
び表面１０を含む表面に対し、あらかじめ決めら
れた（たとえば垂直）傾斜で、露出される。この
工程で用いられエツチングプロセス及びエツチン
グ剤は第４図に関連して上で述べた。
るのに十分な時間、表面１３直下の四元層４を選
択エツチするために、湿式又は乾式化学エツチン
グ剤に接触した後の、半導体ヘテロ構造基体の構
造変化を示す。また、結晶表面２０はマスク１及
び表面１０を含む表面に対し、あらかじめ決めら
れた（たとえば垂直）傾斜で、露出される。この
工程で用いられエツチングプロセス及びエツチン
グ剤は第４図に関連して上で述べた。
第７図は連続エツチング工程により生じる全て
の構造変化の完成した状態を示す。再びInP選択
エツチング剤HClが、半導体基体の露出した表面
に接触することにより、表面２１に光学的に平坦
な小鏡面が生じる。具体的には、表面１４及び結
晶表面２０は上で述べたように、浸し、撹拌する
ことにより、好ましい結晶面を光学的に平坦な小
鏡面として露出するのに十分な時間、溶液HClに
接触する。この例の場合、表面２１において01１
結晶面を露出するために必要な濃HCl槽中でのエ
ツチング時間は、約20秒である。上で述べたよう
に、表面２２はまた層５及び基板６から成るInP
材料を通して露出される。表面２２は111B結晶
面である。
の構造変化の完成した状態を示す。再びInP選択
エツチング剤HClが、半導体基体の露出した表面
に接触することにより、表面２１に光学的に平坦
な小鏡面が生じる。具体的には、表面１４及び結
晶表面２０は上で述べたように、浸し、撹拌する
ことにより、好ましい結晶面を光学的に平坦な小
鏡面として露出するのに十分な時間、溶液HClに
接触する。この例の場合、表面２１において01１
結晶面を露出するために必要な濃HCl槽中でのエ
ツチング時間は、約20秒である。上で述べたよう
に、表面２２はまた層５及び基板６から成るInP
材料を通して露出される。表面２２は111B結晶
面である。
先に述べたように、層２及び４に対し湿式又は
乾式エツチングのいずれかを用いることができる
が、乾式エツチングが一般によい。その理由は湿
式エツチングに付随したアンダーカツトの問題が
避けられるからである。
乾式エツチングのいずれかを用いることができる
が、乾式エツチングが一般によい。その理由は湿
式エツチングに付随したアンダーカツトの問題が
避けられるからである。
第８，９，１０及び１１図は第１図の半導体ヘ
テロ構造をエツチングするための別のプロセスを
示す。
テロ構造をエツチングするための別のプロセスを
示す。
第８図において、半導体基体は表面１０（第１
図）直下に溝、すなわちマスク１の隣接した部分
間のマスクされないストライプ領域を有するよう
に示されている。この溝は第２図に関連して述べ
た湿式又は乾式化学エツチング剤のいずれにより
生じる。第８図は乾式エツチングプロセスを用い
た結果を示し、溝の壁は一般的に乾式エツチング
プロセスとして知られる特性のように、相互にわ
ずかに近寄るようになる。また、マスク１のアン
ダーカツトは起らない。
図）直下に溝、すなわちマスク１の隣接した部分
間のマスクされないストライプ領域を有するよう
に示されている。この溝は第２図に関連して述べ
た湿式又は乾式化学エツチング剤のいずれにより
生じる。第８図は乾式エツチングプロセスを用い
た結果を示し、溝の壁は一般的に乾式エツチング
プロセスとして知られる特性のように、相互にわ
ずかに近寄るようになる。また、マスク１のアン
ダーカツトは起らない。
第９図は第８図の半導体基体がHClのような
InP選択研摩エツチヤント中に浸された後の、層
３及び５、基体６の構造変化を示す。層３及び
５、基板６のエツチされた表面は結晶学的に滑ら
かなように描かれている。この工程において、浸
しかつ撹拌することは、たとえば３秒間というよ
うなわずかな時間しか必要としない。このように
浸した後、エツチングプロセスを停止するため
に、脱イオン水中で洗浄する。
InP選択研摩エツチヤント中に浸された後の、層
３及び５、基体６の構造変化を示す。層３及び
５、基板６のエツチされた表面は結晶学的に滑ら
かなように描かれている。この工程において、浸
しかつ撹拌することは、たとえば３秒間というよ
うなわずかな時間しか必要としない。このように
浸した後、エツチングプロセスを停止するため
に、脱イオン水中で洗浄する。
第９図に示された結果は、明瞭に示すために誇
張してある。層４及び５は溝の側壁の傾きによ
り、溝中にはきわめてわずかに突き出ているだけ
である。もし、このわずかな突き出しを除去する
ことが必要ならば、第１０及び１１図に示される
残りの工程が、完全に平坦な表面を生成するため
に使用できる。
張してある。層４及び５は溝の側壁の傾きによ
り、溝中にはきわめてわずかに突き出ているだけ
である。もし、このわずかな突き出しを除去する
ことが必要ならば、第１０及び１１図に示される
残りの工程が、完全に平坦な表面を生成するため
に使用できる。
第１０図は第４図に関連して上で述べたような
湿式又は乾式化学エツチング剤のようは四元材料
選択エツチング剤で、第９図の半導体基体を処理
した後の四元層２及び４の構造的変化を示す。上
で述べた湿式化学エツチングの場合、室温でこの
工程を完了するのに必要なエツチング時間は、第
４図に示された工程に関連して述べたエツチング
時間より、約４分の１ないし３分の１だけ短くな
る。層２及び４の露出された表面を、本質的に同
じ面上にそろえるために、エツチングを制御する
ことは厳密さを要する。
湿式又は乾式化学エツチング剤のようは四元材料
選択エツチング剤で、第９図の半導体基体を処理
した後の四元層２及び４の構造的変化を示す。上
で述べた湿式化学エツチングの場合、室温でこの
工程を完了するのに必要なエツチング時間は、第
４図に示された工程に関連して述べたエツチング
時間より、約４分の１ないし３分の１だけ短くな
る。層２及び４の露出された表面を、本質的に同
じ面上にそろえるために、エツチングを制御する
ことは厳密さを要する。
第１０図の半導体基体の最終的な研摩工程が、
第１１図に示されている。この工程の後、結晶面
01１は表面２１において、HClにより選択的に露
出される。表面２１は層３，４及び５の配置によ
り、光学的に平坦な小鏡面である。濃HClの場
合、この研摩エツチング工程は３秒というような
わずかな時間だけ必要である。
第１１図に示されている。この工程の後、結晶面
01１は表面２１において、HClにより選択的に露
出される。表面２１は層３，４及び５の配置によ
り、光学的に平坦な小鏡面である。濃HClの場
合、この研摩エツチング工程は３秒というような
わずかな時間だけ必要である。
最初のHClエツチング工程（結果は第９図に示
されている）を省き、層２及び４のエツチング工
程（第１０図）に直接進むことも可能である。最
終的な研摩工程（第１１図）により、第９図の工
程を省くことにより残つた荒れは、修正される。
また、第１０図に示された工程において、最終的
な研摩工程に先立ち、層４をわずかにエツチング
バツクすることは、第１−３図により示された先
のプロセスにおいて行うことができる。すなわ
ち、そのような層４のエツチング工程は、最初の
エツチング工程後溝中へ突き出した層４のでつぱ
りを除去するために行うことができる。同様に、
最終の研摩工程後層３及び５と同一面にある関係
を確実にするために、層４の縁のわずかなくぼみ
を除去するためにも行える。
されている）を省き、層２及び４のエツチング工
程（第１０図）に直接進むことも可能である。最
終的な研摩工程（第１１図）により、第９図の工
程を省くことにより残つた荒れは、修正される。
また、第１０図に示された工程において、最終的
な研摩工程に先立ち、層４をわずかにエツチング
バツクすることは、第１−３図により示された先
のプロセスにおいて行うことができる。すなわ
ち、そのような層４のエツチング工程は、最初の
エツチング工程後溝中へ突き出した層４のでつぱ
りを除去するために行うことができる。同様に、
最終の研摩工程後層３及び５と同一面にある関係
を確実にするために、層４の縁のわずかなくぼみ
を除去するためにも行える。
第１２図に示された半導体基体は第１図に示さ
れたものとは90度ずれた方向にある。小鏡面は結
晶面011でこの方向で生成され、、環状レーザー及
びヘテロ構造レーザーのためのレーザー軸に平行
な側壁を生成するために有用である。層２の100
表面はその上に＜01１＞方向のストライプが部分
的に配置されたマスク１を有する。層７は層２及
び４と組成と厚さが同様の四元層である。
れたものとは90度ずれた方向にある。小鏡面は結
晶面011でこの方向で生成され、、環状レーザー及
びヘテロ構造レーザーのためのレーザー軸に平行
な側壁を生成するために有用である。層２の100
表面はその上に＜01１＞方向のストライプが部分
的に配置されたマスク１を有する。層７は層２及
び４と組成と厚さが同様の四元層である。
第１２図の半導体基体がBr：CH3OH溶液（１
％、30秒間）又はHCl：HNO3＝（１：α）（先に
述べたように）に30秒というように化学エツチン
グ剤と反応した後、結晶表面３０は第１３図のよ
うになる。表面３０は111A結晶面付近の半導体
ヘテロ構造の各層を通して切られた斜めの表面を
有し、111A面は第４図に関連して上で述べたよ
うに不活性である。
％、30秒間）又はHCl：HNO3＝（１：α）（先に
述べたように）に30秒というように化学エツチン
グ剤と反応した後、結晶表面３０は第１３図のよ
うになる。表面３０は111A結晶面付近の半導体
ヘテロ構造の各層を通して切られた斜めの表面を
有し、111A面は第４図に関連して上で述べたよ
うに不活性である。
第１４図は第１３図の半導体ヘテロ構造が、第
４図に関連して上で述べたような選択性四元エツ
チング剤と接触した後の、四元層４及び７中の構
造的変化を示す。層４及び７の厚さ及び組成は、
選択性四元エツチング剤が表面３１を本質的に同
一面状にするように選ぶことが重要である。上で
述べた半導体基体及び層厚の例では、エツチング
時間は第４図に関連して上で述べた四元層選択性
湿式化学エツチング剤の場合より、約７ないし８
倍長い。
４図に関連して上で述べたような選択性四元エツ
チング剤と接触した後の、四元層４及び７中の構
造的変化を示す。層４及び７の厚さ及び組成は、
選択性四元エツチング剤が表面３１を本質的に同
一面状にするように選ぶことが重要である。上で
述べた半導体基体及び層厚の例では、エツチング
時間は第４図に関連して上で述べた四元層選択性
湿式化学エツチング剤の場合より、約７ないし８
倍長い。
第１４図の半導体ヘテロ構造基体に対する最終
的な研摩エツチング工程の結果が、第１５図に示
されている。研摩エツチング剤はHClで、それは
材料選択性（InP）及び方向材料選択性（結晶面
011）である。四元層４及び７の除去により残つ
た空洞のため、HClは111B面を通つて下から層
３及び５をエツチングすることができ、それによ
り層３及び５の表面３２における結晶面011が露
出される。層、組成、厚さ及びエツチング時間に
ついて適切な実験を行うことにより、層３及び
５，２，４及び７の表面３１及び３２を、それぞ
れ光学的に平坦な小鏡面として、結晶面011と同
一面にすることが可能である。濃HClの場合、エ
ツチング時間は約20秒に決められる。
的な研摩エツチング工程の結果が、第１５図に示
されている。研摩エツチング剤はHClで、それは
材料選択性（InP）及び方向材料選択性（結晶面
011）である。四元層４及び７の除去により残つ
た空洞のため、HClは111B面を通つて下から層
３及び５をエツチングすることができ、それによ
り層３及び５の表面３２における結晶面011が露
出される。層、組成、厚さ及びエツチング時間に
ついて適切な実験を行うことにより、層３及び
５，２，４及び７の表面３１及び３２を、それぞ
れ光学的に平坦な小鏡面として、結晶面011と同
一面にすることが可能である。濃HClの場合、エ
ツチング時間は約20秒に決められる。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US276942 | 1981-06-24 | ||
| US06/276,942 US4354898A (en) | 1981-06-24 | 1981-06-24 | Method of preferentially etching optically flat mirror facets in InGaAsP/InP heterostructures |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58501014A JPS58501014A (ja) | 1983-06-23 |
| JPH0221651B2 true JPH0221651B2 (ja) | 1990-05-15 |
Family
ID=23058733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57502266A Granted JPS58501014A (ja) | 1981-06-24 | 1982-06-22 | ＩｎＧａＡｓＰ／ＩｎＰヘテロ構造中の光学的平担面の選択性エツチング法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4354898A (ja) |
| EP (1) | EP0083365B1 (ja) |
| JP (1) | JPS58501014A (ja) |
| CA (1) | CA1170550A (ja) |
| DE (1) | DE3279260D1 (ja) |
| GB (1) | GB2101045B (ja) |
| WO (1) | WO1983000073A1 (ja) |
Families Citing this family (42)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2114808B (en) * | 1981-12-01 | 1985-10-09 | Standard Telephones Cables Ltd | Semiconductor laser manufacture |
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| GB2145558A (en) * | 1983-08-23 | 1985-03-27 | Standard Telephones Cables Ltd | Field effect transistor |
| GB8406432D0 (en) * | 1984-03-12 | 1984-04-18 | British Telecomm | Semiconductor devices |
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| DE102021125119A1 (de) | 2021-09-28 | 2023-03-30 | OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Kantenemittierende halbleiterlaserdioden und verfahren zur herstellung einer vielzahl kantenemittierender halbleiterlaserdioden |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US3833435A (en) * | 1972-09-25 | 1974-09-03 | Bell Telephone Labor Inc | Dielectric optical waveguides and technique for fabricating same |
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-
1981
- 1981-06-24 US US06/276,942 patent/US4354898A/en not_active Expired - Lifetime
-
1982
- 1982-06-22 JP JP57502266A patent/JPS58501014A/ja active Granted
- 1982-06-22 WO PCT/US1982/000842 patent/WO1983000073A1/en active IP Right Grant
- 1982-06-22 EP EP82902326A patent/EP0083365B1/en not_active Expired
- 1982-06-22 DE DE8282902326T patent/DE3279260D1/de not_active Expired
- 1982-06-23 CA CA000405781A patent/CA1170550A/en not_active Expired
- 1982-06-23 GB GB08218185A patent/GB2101045B/en not_active Expired
Also Published As
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| DE3279260D1 (en) | 1989-01-05 |
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